Contribution de la tension superficielle à la résistance des matériaux poreux saturés

Surface tension effect on saturated porous materials strength

¹ Laboratoire de mécanique des solides École polytechnique 91128 Palaiseau Cedex, France.
² Ingénieur conseil 130, rue de Rennes 75006 Paris, France.

Résumé

Lorsque des roches ou des sols saturés se dessèchent, des ménisques de plus en plus concaves se forment à leurs surfaces avant la désaturation. Ils induisent une dépression capillaire qui agit sur le squelette solide comme une pression extérieure. De ce confinement, il résulte une augmentation de la résistance qu’on peut évaluer à partir des dimensions des pores, et que l’on peut mesurer en comparant les résultats d’essais de compression simple ou de poinçonnement dans l’air ou dans l’eau. Des exemples sont donnés pour divers matériaux. Quelques importantes conséquences pratiques qui en découlent sont commentées.

Abstract

When saturated rocks or soils are drying more and more concave meniscii appear on their surfaces. This induces a capillary negative pore pressure that applies on the soil skeleton and that induces an increase of the strength. It is possible to estimate it provided we know the pores sizes and by comparing the results of tests (simple compression or punching) on specimens at the same water content tested either in the air of after soaking. Examples are given with different materials. Some practical consequences are commented.